Background: Adipose tissues were initially introduced as energy storages, but recently they have become famous as an endocrine organ which produces and secretes various kinds of molecules to make physiologic and metabolic changes in human body. It has been studied that these molecules are secreted i...
Background: Adipose tissues were initially introduced as energy storages, but recently they have become famous as an endocrine organ which produces and secretes various kinds of molecules to make physiologic and metabolic changes in human body. It has been studied that these molecules are secreted in abundance as the adipose tissue becomes bigger along with obesity. Furthermore, it has been found that they are mediating systemic inflammation and generation of metabolic diseases such as type 2 diabetes and atherosclerosis. On the basis of these, we studied previous papers which have been researched about the interaction between preadipocytes and macrophages, adipose tissues and lymph nodes, and adipose tissue secreting molecules. Results: Firstly, preadipocytes and macrophages are expressing similar transcriptomes and proteins, and preadipocytes can be converted to mature macrophages which have phagocytic activity. Moreover, the monocytes, which initially located in the bone marrow, are filtrated to the adipose tissue by monocyte chemotatic protein-1 and are matured to macrophages by colony stimulating factor-1. Secondly, adipose tissues and their associated lymph nodes are interacting each other in terms of energy efficiency. Lymph nodes promote lipolysis in adipose tissues, and polyunsaturated fatty acids in adipocytes become energy sources for dendritic cells. Lastly, adipose tissues produce and secrete proinflammatory molecules such as leptin, adiponectin, TNF-${\alpha}$, IL-6, and acute phase proteins, which induce the inflammation and potentially generate metabolic diseases. Conclusion: According to these, we can link adipose tissues to inflammation, but we need to affirm the actual levels and roles of adipose tissue-derived proinflammatory molecules in human body.
Background: Adipose tissues were initially introduced as energy storages, but recently they have become famous as an endocrine organ which produces and secretes various kinds of molecules to make physiologic and metabolic changes in human body. It has been studied that these molecules are secreted in abundance as the adipose tissue becomes bigger along with obesity. Furthermore, it has been found that they are mediating systemic inflammation and generation of metabolic diseases such as type 2 diabetes and atherosclerosis. On the basis of these, we studied previous papers which have been researched about the interaction between preadipocytes and macrophages, adipose tissues and lymph nodes, and adipose tissue secreting molecules. Results: Firstly, preadipocytes and macrophages are expressing similar transcriptomes and proteins, and preadipocytes can be converted to mature macrophages which have phagocytic activity. Moreover, the monocytes, which initially located in the bone marrow, are filtrated to the adipose tissue by monocyte chemotatic protein-1 and are matured to macrophages by colony stimulating factor-1. Secondly, adipose tissues and their associated lymph nodes are interacting each other in terms of energy efficiency. Lymph nodes promote lipolysis in adipose tissues, and polyunsaturated fatty acids in adipocytes become energy sources for dendritic cells. Lastly, adipose tissues produce and secrete proinflammatory molecules such as leptin, adiponectin, TNF-${\alpha}$, IL-6, and acute phase proteins, which induce the inflammation and potentially generate metabolic diseases. Conclusion: According to these, we can link adipose tissues to inflammation, but we need to affirm the actual levels and roles of adipose tissue-derived proinflammatory molecules in human body.
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문제 정의
그래서 추가적인 연구들이 많이 요구되는 실정인데, 특히 지방조직에서 분비되는 염증 관련 물질에 대한 몇 가지 심화된 연구가 필요하다. 그 중 하나가 혈액 속에 존재하는 렙틴, 아디포넥틴, TNF-a, IL-6, CRP, 합토글로빈, SAA, PAI-1, VEGF, NGF 등의 사이토카인들이정말 지방조직에서 분비된 것인지에 대한 연구이다. 또한 이러한 물질들이 지방조직에서 분비된다면 염증, 인슐린 저항성, 저12형 당뇨, 동맥경화 같은 대사성 질환에 어느 정도 기여하는지에 대해서도 더 많은 연구가 요구된다.
두 번째로는 지방전구세포에서 대식세포로의 전환 가능성에 대한 연구이다. 지방전구세포에서 대식세포로 의전 환을 확인하기 위해서 지방조직의 초대배양(primary culture) 을 통해 기혈관 분획 세포(stroma-vascular fraction) 를 얻어서 이로부터 지방전구세포의 핵을 형광으로 표지하여 쥐의 복강에 주사한 결과 형광으로 표지된 지방 전구세포에 대식세포와 같은 포식능이 있음을 확인하였다.
본 총설에서는 이와 같은 지방세포와 면역세포와의 상호작용 그리고 지방세포에서 분비되는 염증관련 아디포카인들, 그리고 이 아디포카인들에 의한 대사성 질환의 발생 연관성 에 대하여 실험적 결과들을 토대로 하여 요약할 것이다.
제안 방법
두 번째로 지방조직과 면역기관 사이의 상관 관계에 대한 연구는 면역세포의 지방세포에 대한 작용과 역으로 지방세포의 면역세포에 대한 작용들을 Pond 등에 의해 수행된 연구 결과들을 토대로 정리하였다. 림프절 내 면역세포에 의해 촉진된 지방세포의 지질분해작용과 그 결과 생산된 지방산이 림프절 내 수지상 세포의 에너지원이 된다는 흥미로운 연구결과가 있었다.
세 번째로 지방조직에서 체중 증가와 관련하여 분비되는 여러 가지 종류의 염증 관련 물질과 그로 인해 야기되는 염증, 제2형 당뇨, 동맥경화 등의 대사성 질환에 대해 살펴보았다. 염증 관련 물질들의 예로 렙틴, 아디포넥틴으로 대표되는 아디포카인, 면역관련 사이토카인인 TNF-a와 IL-6, 급성기 물질인 CRP, 합토글로빈, SAA, PAI-1, 성장인자인 VEGF, NGF 등이 지방세포나 지방조직에서 분비됨을 알 수 있었으며, 특히 이러한 염증 관련 물질들이 제2형 당뇨와 혈관 질환의 발생에 밀접하게 관여하고 있음을 보여주었다.
지금까지 지방조직과 면역체계와의 연관성에 대하여 지방 전구세포와 대식세포의 유사성, 지방조직과 면역기관의 상호 작용, 그리고 지방조직에서 분비되는 염증 관련 물질과 관련된 대사성 질환의 세 가지 측면에서 살펴보았다.
성능/효과
이는 지방조직에서 분비되는 물질인 MCP-1 이 단핵세포를 지방조직으로 유인하고, 지방조직으로 유인된 대식세포는 역시 지방조직에서 생성되는 colony-stimulating factor-1 (CSF-1)에 의해 성숙한 대식세포로 분화되는 것이다(3). 결론적으로 지방조직에 내에서 염증반응에 중요한 역할을 하는 대식세포는 골수로부터 유래한 것이며 지방조직으로부터 염증 관련물 질의 분비 에 중요한 역 할을 한다고 볼 수 있다. 지방조직과 면역기관의 상호작용.
더 나아가 대식세포로 전환된 지방전구세포의 유래에 대한 연구의 조사를 통하여 골수에 있던 단핵세포가 지방조직에서 분비되는 MCP-1 에 의해 지방조직으로 유인되며 CSF-1 에 의해 대식세포로 성숙하는 것을 알게 되었다. 이것으로 지방전구세포와 대식세포의 연관성은 물론 지방조직과 대식세포의 상호작용이 밝혀지게 되었다.
위의 질문에 대한 답을 얻기 위하여 먼저 지방조직 내 대식세포의 모여있는 형태를 조사하였고, 성숙한 대식세포에 특징적인 표지 인 F4/80 항원에 대한 항체를 사용하여 관찰한 결과 비만 쥐의 지방조직 내 지방세포는 크고 그 주변을 대식세포가 둘러싸고 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 지방조직 내 지방세포의 크기와 대식세포의 비율 사이의 상관 관계를 보면 피하지방조직을 제외하고 생식선 주변, 신장 주변, 장간막 지방조직에서 지방세포의 크기가 커질수록 대식세포의 비율도 증가하는 것으로 확인되었다. 게다가 대식세포의 증가로 인한 염증 매개 물질인 TNF- a, IL-6, iNOS의 생산도 증가하는 것으로 밝혀졌다(3).
살펴보았다. 염증 관련 물질들의 예로 렙틴, 아디포넥틴으로 대표되는 아디포카인, 면역관련 사이토카인인 TNF-a와 IL-6, 급성기 물질인 CRP, 합토글로빈, SAA, PAI-1, 성장인자인 VEGF, NGF 등이 지방세포나 지방조직에서 분비됨을 알 수 있었으며, 특히 이러한 염증 관련 물질들이 제2형 당뇨와 혈관 질환의 발생에 밀접하게 관여하고 있음을 보여주었다.
지방조직 내 대식세포의 기원이 지방 전구세포가 대식세포로 전환된 것인지 아니면 외부로부터 단핵세포가 지방조직에 침투하여 지방조직에서 대식세포로 분화된 것인지에 대한 궁금점이 있었다. 위의 질문에 대한 답을 얻기 위하여 먼저 지방조직 내 대식세포의 모여있는 형태를 조사하였고, 성숙한 대식세포에 특징적인 표지 인 F4/80 항원에 대한 항체를 사용하여 관찰한 결과 비만 쥐의 지방조직 내 지방세포는 크고 그 주변을 대식세포가 둘러싸고 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 지방조직 내 지방세포의 크기와 대식세포의 비율 사이의 상관 관계를 보면 피하지방조직을 제외하고 생식선 주변, 신장 주변, 장간막 지방조직에서 지방세포의 크기가 커질수록 대식세포의 비율도 증가하는 것으로 확인되었다.
뿐만 아니라 동일한 결과가 지방전구세포주인 3T3-L1 을 복강에 주입 할 때도 확인 되 었다(4). 이 연구에서 나타난 지방전구세포의 포식능이 지방전구세포에 획득된 젓인지, 아니면 지방전구세포가 포식능을 갖는 대식세포로 전환된 것인지에 대한 확인한 결과 포식능을 갖는 세포는 지방전구세포가 대식세포로 전환된 것이라는 결론을 얻었다(4). 이는 성숙한 대식세포에 특징적으로 발현되는 F4/80 항원에 대한 항체를 이용한 실험을 통해 확인하였다(4).
또 다른 문헌에 의하면 지방조직 에서 체중의 증가와 관련해서 발현되는 1, 304개의 전사체 중 30%가 대식세포를 특징짓는 단백질을 암호화하고 있는 유전자로 확인되었다(3). 이러한 결과들을 종합해 볼 때, 체중 증가와 지방조직 내 대식세포 증가 사이의 분명한 상관관계가 있음을 예상해 볼 수 있다.
된 대사성 질병의 발생이 증가하고 있다. 이로 인하여 비만의 원인이 되는 지방조직에 대한 연구가 급증하면서 지방조직 이 체지방의 조절뿐만 아니 라 염증반응을 비롯한 인슐린 저항성, 동맥경화 심지어 특정 암의 발생에도 영향을 주는 것으로 알려졌다. 많은 연구들이 수행된 결과 단순한 에너지 저장고로 알려졌던 지방 조직이 신체의 생리 대사적인 변화를 일으키는 내분비기관으로 규명되게 되었다(1).
림프절 내의 면역세포 또한 그 활성 에 필요한 지 방산을 면역 자극을 받아 지 방산을 새롭게 생산한 근처의 지방조직으로부터 얻는다는 연구 결과가 있다(11). 이를 토대로 우리는 면역계의 활동에 필요한 에너지는 면역세포와 근접해 있는 지방세포로부터 얻는다는 결론을 얻을 수 있다. 이것은 많은 에너지를 필요로 하는 면역계로서는 다른 조직과의 에너지 경쟁을 최소화하면서 동시에 최상의 에너지원을 갖는 효율적인 체계인 것이다.
대한 연구이다. 지방전구세포에서 대식세포로 의전 환을 확인하기 위해서 지방조직의 초대배양(primary culture) 을 통해 기혈관 분획 세포(stroma-vascular fraction) 를 얻어서 이로부터 지방전구세포의 핵을 형광으로 표지하여 쥐의 복강에 주사한 결과 형광으로 표지된 지방 전구세포에 대식세포와 같은 포식능이 있음을 확인하였다. 뿐만 아니라 동일한 결과가 지방전구세포주인 3T3-L1 을 복강에 주입 할 때도 확인 되 었다(4).
첫 번째로 지방세포와 대식세포는 그 기원에서 유사점을 많이 갖고 있고, 발현하는 단백질이나 기능 면에서도 많은 공통점을 갖고 있다는 것이다(25-28). 전사체 분석을 통하여 비교해 보았을 때, 성숙한 지방세포보다는 지방 전구세포의 전사체가 대식세포와 매우 비슷한 것으로 밝혀졌다(4).
첫 번째로 지방전구세포와 대식세포의 유전자와 발현되는 단백질 차원에서의 유사성을 갖고 있으며 지방 전구세포에서 대식세포로의 전환 가능성이 있음을 기술하였다. 더 나아가 대식세포로 전환된 지방전구세포의 유래에 대한 연구의 조사를 통하여 골수에 있던 단핵세포가 지방조직에서 분비되는 MCP-1 에 의해 지방조직으로 유인되며 CSF-1 에 의해 대식세포로 성숙하는 것을 알게 되었다.
후속연구
그 중 하나가 혈액 속에 존재하는 렙틴, 아디포넥틴, TNF-a, IL-6, CRP, 합토글로빈, SAA, PAI-1, VEGF, NGF 등의 사이토카인들이정말 지방조직에서 분비된 것인지에 대한 연구이다. 또한 이러한 물질들이 지방조직에서 분비된다면 염증, 인슐린 저항성, 저12형 당뇨, 동맥경화 같은 대사성 질환에 어느 정도 기여하는지에 대해서도 더 많은 연구가 요구된다.
혈관생성 인자인 VEGF는 혈관 형성술 후, 카테터 주입 시술 후(postca theterization) 혈관 재협착이 가능하게 해 주어 임상에서도 활용되고 있다(86). 비만에 의한 전신성 VEGF의 변화, 그리고 비만과 심혈관 질환이 동시에 진행될 때, 항 VEGF 치료가 어떤 기능을 할지 에 대한 연구가 요구된다.
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